Selama Era Pelayaran, kapal-kapal mengelilingi dunia dalam perjalanan penemuan dan perdagangan. Era itu berakhir pada abad ke-1800-an, ketika mesin uap berbahan bakar batubara mulai menggantikan tenaga angin. Sekarang kita mungkin memasuki era pelayaran baru—tapi kali ini di luar angkasa. Membalik sejarah, mesin dan bahan bakar bisa digantikan oleh layar di beberapa wahana antariksa, didorong bukan oleh angin tapi oleh sinar matahari.
Idenya masih dalam pengembangan, tapi kita tahu itu berhasil. Baru beberapa minggu yang lalu, NASA mengibarkan layar di wahana uji baru, sebuah satelit yang disebut Sistem Layar Surya Komposit Lanjutan (ACS3). Ini memiliki layar persegi 9 meter lebar yang memungkinkannya untuk menyesuaikan jalur orbitnya.
Sekarang, untuk benar-benar pergi ke suatu tempat, Anda memerlukan layar yang jauh lebih besar, dan upaya NASA untuk membangun satu yang melintasi 1.650 meter persegi ditinggalkan pada tahun 2022 sebagai tidak mungkin dilaksanakan, mengingat anggaran. Tapi itu adalah masalah implementasi, yang saya yakin manusia pintar bisa selesaikan.
Jelas, ini bukan seperti memasang panel fotovoltaik di atap Anda untuk menghasilkan listrik. Banyak wahana antariksa dan penjelajah planet menggunakan itu sudah. Ini sebenarnya adalah layar yang mengkilap, ultraringan yang didorong oleh radiasi matahari. Nah, Anda mungkin bertanya: Bagaimana cahaya dapat memindahkan benda fisik?
Tanya Bagus! Lagipula, ketika seseorang mengatakan mereka “tertunduk” oleh keindahan matahari terbit, kita tidak membayangkan bahwa mereka benar-benar tersungkur. Tapi cahaya yang memantul dari permukaan memang memberikan gaya fisik, sekecil apapun itu.
Salah satu contoh adalah ekor di komet. Anda mungkin berpikir itu seperti jejak kontraksi yang dilemparkan saat komet meluncur melalui ruang angkasa. Tidak. Lihat, komet pada dasarnya adalah bola salju kotor besar. Ketika salah satunya mendekati matahari, sebagian es itu berubah menjadi gas, melepaskan awan debu. Cahaya matahari kemudian mendorong debu itu menjauh dalam aliran yang bisa membentang jutaan mil—ke samping dari jalur komet!
Ngomong-ngomong, ada komet yang mendekat sekarang yang mungkin menampilkan pertunjukan spektakuler pada bulan Oktober. Namanya Tsuchinshan-ATLAS, dan ekornya bahkan mungkin terlihat dengan mata telanjang.
Sekarang, cahaya bergerak dalam gelombang, yang merupakan semacam “perpindahan bergerak.” Lihatlah gelombang laut: Air hanya bergerak naik dan turun, tetapi perpindahan vertikal itu bergerak horizontal melintasi permukaan. Itu pasti bisa menjatuhkan Anda jika Anda menceburkan diri ke dalam air.
Tapi gelombang cahaya berbeda dari gelombang laut atau gelombang suara. Ambil air di laut dan Anda tidak memiliki gelombang untuk berselancar. Hal yang sama berlaku untuk suara: Tidak ada gelombang jika tidak ada atmosfer untuk “menggelombang” di dalamnya. Itulah mengapa ruang angkasa begitu anehnya senyap.
Cahaya, di sisi lain, bisa berjalan melalui ruang kosong. Itu karena, dalam arti, gelombang cahaya adalah medianya sendiri. Alasannya adalah itu sebenarnya terdiri dari dua gelombang—ada gelombang medan listrik dan gelombang medan magnetik. Itulah mengapa kita menyebutnya radiasi elektromagnetik.